66875

Устройство оптоэлектроники

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Изобразить структуру фотоприемника. Изобразить ВАХ фотоприемника. Дать определение основным параметрам. Пояснить принцип работы фотоприемника. Фототиристор Фотоприемный прибор, имеющий три и более р-п перехода, в ВАХ которого имеется участок отрицательного дифференциального сопротивления, называются фототиристорами.

Русский

2014-08-29

702.06 KB

38 чел.

Федеральное агентство связи

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

ГОУ ВПО «СибГУТИ»

Контрольная работа

по предмету:

Устройство оптоэлектроники

                                                                             Выполнил: Тарасов А.А.

                                                                             № студенческого билета:

                                                      ЗТ-091048

                                                                           Группа: ЗТ-91  (ускор.)

                                                                             Проверил: Игнатов А.Н.

Новосибирск 2011

Задача № 1

Изобразить структуру фотоприемника. Изобразить ВАХ фотоприемника. Дать определение основным параметрам. Пояснить принцип работы фотоприемника.

Фототиристор

Фотоприемный прибор, имеющий три и более р-п перехода, в ВАХ которого имеется участок отрицательного дифференциального сопротивления, называются фототиристорами.

На рисунки 1 изображена структура фототиристора с тремя  р-n переходами. Крайние области такой структуры р и п называются эмиттерами, а примыкающие к ним переходы – эмиттерными, центральны переход называется коллекторным. Между переходами находятся базовые области (р и n) . Электрод, обеспечивающий контакт с n-эмитерром, называет  катодом, а с р-эмиттером  - анодом.

Рис.1. Структура фототиристора

Рассмотрим работу фототиристора , когда к структуре  приложено прямое напряжения  рис.1. В статическом режиме по законному непрерывности тока можно записать для тока через коллекторный переход n2:

In2 = ( Iко  + Iф1 ) + ( I + Iф2 ) α1  +   ( I + Iф3 ) α2            

Из этого выражения получим :

I ( 1 α1 α2 ) = Iко  + Iф1 α1 + Iф2 + Iф3 α2            

Где   Iф1 , Iф2 , Iф3   - фототоки, возникающие вследствие разделении соответствующим р-n  переходом генерированных излучением носителей;

α1 и α2 - коэффициенты передачи по току транзисторных структур  р1 n1 р2   и  n2 р2 n1 .                                                       

При отсутствии освещения, т.е. при   Iф1 = Iф2  = Iф3   = 0       

получим выражением для ВАХ  тиристора в случае двухэлектродного (динисторного)   включения, которое определяет темную характеристику фототиристора. При освещении ток  I , протекающий через структуру , определяется совместным действием фототоков Iф через переход и собственным током коллекторного перехода Iк .  Можно утверждать, что величина Iф1α1 + Iф2 + Iф3α2 , которая изменяется с изменением уровня освещенности играет роль тока управления в обычном тиристоре, т.е. при воздействии потока излучения изменяется напряжения включения фототиристора.

         На рисунке 2 приведено семейство ВАХ фототиристора, освещаемого монохроматическим светом с различной мощностью излучения.

Рис.2. Семейство ВАХ фототиристора

        Фототиристоры являются перспективными приборами для переключения больших мощностей.

Задача № 2

Определить длинноволновую границу фотоэффекта гр и фоточувствительность приемника. Изобразить вид спектральной характеристики фотоприемника и указать на ней  гр.

Исходные данные:

Тип ПП материала – InAs

Квантовая эффективность  = 0,3

Ширина запрещенной зоны: W = 0,39 эВ

         Решение

           гр=1,24/ΔW=1,24/0,39=3,18 мкм

гр  – длина волны, выше которой излучение перестает существовать;

W – ширина запрещенной зоны.

        Определим фоточувствительность Sф : 

          

Рис.3. Спектральная характеристика фотоприемника

Задача №3

Изобразить принципиальную схему включения семисегментного полупроводникового индикатора. Описать принцип действия индикатора. Указать какой цифровой код и состояния выходов дешифратора соответствуют индикации цифры, соответствующей последней цифре Вашего студенческого билета. Результаты оформить в виде таблицы истинности.

Рис.4. Принципиальная схема включения семисегментного полупроводникового индикатора

Все знаковые индикаторы подключаются к цифровым устройствам через дешифраторы, при увеличении числа светящихся точек быстро возрастает разрядность дешифратора, поэтому индикаторные элементы матричных панелей подключаются к дешифраторам через адресные шины. При отображении буквенно — цифровой информации используется дешифратор и блок ПЗУ. Дешифратор преобразует код цифры или буквы в двумерный код описывающий графическое изображение знака. ПЗУ хранит информацию о конфигурации всех отображаемых знаков в виде двумерных кодов.

Управляются матричные панели 2 способами:

1. Статическим

2. Динамическим.

При статическом способе управляющее устройство находит адреса светящихся точек и подключает соответствующие провода к источнику питания, выбранные элементы излучают свет до смены изображения, такой способ удобен для индикации результатов измерений (данных графика и т. д.).

При динамическом способе отображается подвижные изображения. Отдельные ячейки панели возбуждаются импульсным источником и излучают свет в течение короткого интервала времени. Все изображение получается путем многократного возбуждения.

Входной двоичный код и состояния выходов дешифратора.

Номер варианта

Входной код

Состояние выходов дешифратора

23

22

21

20

А

В

С

D

Е

F

G

8

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

Задача № 4

Изобразить схему включения светодиода, с указанием полярности  включения источника питания Uпит и номинала ограничительного сопротивления Rогр . Рассчитать какую силу света обеспечивает светодиод, при заданных Uпит и Rогр. Определить длину волны соответствующую максимуму  спектрального распределения.

Исходные данные:

Тип светодиода – АЛ316Б

Напряжение питания Uпит = 8 В

Номинал ограничительного сопротивления 820 Ом

Решение:

Рис.5. Схема включения светодиода

Для того чтобы определить какую силу света обеспечивает светодиод, при  заданных  Uпит  и  Rогр , необходимо найти Iпр сид . Для этого построим линию нагрузки : при  Iпр сид = 0 , U пр сид = Uпит = 8 В,  

                              при U пр сид = 0 Iпр сид = Uпит/Rогр= 8/820 = 9,7 мА

Найдем  Iпр сид при  заданных  Uпит  и  Rогр :

Iпр сид  = (Uпит U пр сид )/Rогр= (8 – 1,7 )/820 = 7,7 мА

По зависимости силы света I0 = F( Iпр сид ) определим какую силу света обеспечивает светодиод

Рис.6. Типовая зависимость силы света от прямого тока

Сила света  I0 = 0,4мкд.

Рис. 7. Спектры излучения светодиодов

Длина волны соответствующая максимуму  спектрального распределения  λ=0,67 мкм.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83511. Правовий статус і міжнародна правосуб’єктність міжнародних організацій 36.36 KB
  В основі правової природи міжнародних організацій лежить наявність спільних цілей і інтересів держав-членів. Для правової природи міжнародної організації істотним є те, що її цілі і принципи, компетенція, структура і т.п. має узгоджену договірну основу.
83512. Функції міжнародних організацій 32.88 KB
  У багатщ випадках держави зобов\'язані регулярно представляти доповіді про виконання ними норм міжнародного права і актів організації у відповідній області особливо в області прав людини. Оперативна функція полягає в досягненні цілей організації шляхом безпосередньої діяльності власними засобами організації. Організації надають економічну науковотехнічну і іншу допомогу консультаційні послуги.
83513. Правова природа актів міжнародних організацій 44.29 KB
  Так у сучасній міжнародноправовій літературі звертається увага на подібність процедури розробки міжнародних стандартів з одного боку і процесом вироблення міжнародної угоди в рамках міжнародної організації з іншого. Крім того висловлюється позиція що регламенти міжнародних організацій є результат їх законодавчої або Квазізаконодавчо діяльності. За своєю юридичною силою акти міжнародних орагнізацій можуть бути як рекомендаційними так і носити юридично обов\'язковий характер.
83514. Створення і припинення діяльності міжнародних організацій 34.13 KB
  Міжнародні організації як вторинні похідні суб’єкти міжнародного права створюються державами. Процес створення нової міжнародної організації проходить в три етапи: ухвалення засновницького документу; створення матеріальної структури організації; скликання головних органів що свідчить про початок функціонування організації. Злагоджене волевиявлення держав щодо створення міжнародної організації може бути зафіксовано 2 способами: у міжнародному договорі; у рішенні вже існуючої міжнародної організації. Укладення міжнародного договору припускає...
83515. ООН: цілі і принципи діяльності 37.81 KB
  Організація Об’єднаних Націй ООН універсальна міжнародна міжурядова організація що діє на підставі Статуту підписаний 26 червня 1945 р. Статут ООН є універсальним загальнообов’язковим міжнародним договором що закріплює основи сучасного міжнародного правопорядку. ООН переслідує наступні цілі: підтримувати міжнародний мир і безпеку і з цією метою вживати ефективні колективні заходи для запобігання і усунення загрози миру і придушення актів агресії або інших порушень миру й проводити мирними засобами вирішення міжнародних спорів;...
83516. Рада безпеки ООН, її функції. Членство. Порядок прийняття рішень 36.98 KB
  Рада Безпеки є одним з головних органів ООНщо виконує основну роль в підтримці міжнародного миру і безпеки та згідно з п. Рада безпеки уповноважена розслідувати будьякий спір або ситуацію для визначення того чи не може продовження цього спору або ситуації загрожувати міжнародному миру і безпеці. Сторони спору продовження якого може загрожувати міжнародному миру або безпеці мають право самостійно ухвалити рішення про його передачу на вирішення Ради Безпеки.
83517. Генеральна Асамблея ООН, її структура. Порядок роботи та порядок прийняття рішень 36.41 KB
  Порядок роботи та порядок прийняття рішень Генеральна Асамблея один з головних органів ООН що складається з представників всіх державчленів ООН. Делегація кожної державичлена ООН складається не більш ніж з п\'яти представник і п\'яти їх заступників. Генеральна Асамблея в межах Статуту ООН має право обговори вати та робити рекомендації членам ООН або Раді Безпеки з будьяких питань або справ в межах Статуту крім питань що знаходяться розгляді Ради Безпеки стосовно будьякого спору або ситуації.
83518. Міжнародні конференції: поняття, правила процедури, порядок прийняття рішень 36.35 KB
  Конференції з широкими повноваженнями приймають досить детальні правила. Конференції з широким представництвом мають досип складну організаційну структуру: голова комітети підкомітетиробочі групи секретаріат. Основні організаційні питання вирішує генеральний комітет що складається з голови конференції і голів комітетів.
83519. Поняття і значення права мирного вирішення міжнародних спорів 36.45 KB
  Право мирного вирішення міжнародних спорів - галузь міжнародного права, норми та принципи якої встановлюють порядок врегулювання спорів між суб\'єктами міжнародного права мирними засобами.